JPH0452Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば冷間圧延鋼板コイル（以下冷
延コイルと記す）を焼鈍、脱炭処理する無酸化焼
鈍炉において、炉殻にラジアントチユーブを取り
付けるための構造に関し、特に炉壁板に発生する
クラツクの防止に関する。

〔従来の技術〕

従来、冷延コイルの無酸化焼鈍炉として、第６
図及び第７図に示すものがあつた。図において、
２０は箱状の炉本体であり、これは鋼板により密
閉状の炉殻２０ａを形成し、該炉殻２０ａの内側
に図示しない耐火断熱材をライニングし、さらに
炉床上に冷延コイルＷの載置台２１を立設して構
成されている。

上記炉殻２０ａ上部には炉長方向に沿つて多数
のＵ字型ラジアントチユーブ２２が挿入されてい
る。この各ラジアントチユーブ２２は炉内からみ
て45度の傾斜状態に配設されており、これの一方
の端部に燃焼バーナ２２ａが取り付けられ、他方
の端部は排気管に連通されており、また該ラジア
ントチユーブ２２の炉内部分は吊棒２３により吊
設されている。

また２４は、上記ラジアントチユーブ２２を取
り付けるための炉壁板であり、これは、炉側板と
なる上壁板２４ａと、ラジアントチユーブ２２を
取り付けるためのチユーブ壁板２４ｃとを配設
し、このチユーブ壁板２４ｃと上壁板２４ａとの
隙間を覆うように中壁板２４ｂを配置して、その
継ぎ目を溶接してなる３枚板構造となつている。
さらに上壁板２４ａ及び中壁板２４ｂの炉外側に
は補強材としての炉外ステイフナ２５が炉長方向
に延設されており、また中壁板２４ｂの炉内側に
は煉瓦積載用炉内ステイフナ２６が延設されてい
る。

上記従来の無酸化焼鈍炉では、炉内の載置台２
１上に冷延コイルＷを搭載し、炉内雰囲気を還元
ガスに置換するとともに、燃焼バーナ２２ａによ
りラジアントチユーブ２２を赤熱し、これにより
冷延コイルＷを所定温度に加熱し、その後所定の
温度に冷却するようにしている。

ところで、上記ラジアントチユーブ２２は、熱
により膨張、収縮を起こすので、該チユーブ２２
のバーナ２２ａ取付部に図示しないベローズ式の
伸縮断手を介在させて熱応力を吸収するようにし
ている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記従来装置では、ラジアントチ
ユーブ２２の長手方向にかかる熱応力は吸収でき
るものの、該チユーブ２２の直角方向、つまり上
記各炉壁板２４ａ，２４ｂ，２４ｃに沿う方向に
はラジアントチユーブ２２及び炉内からの伝熱に
よる熱応力が繰り返しかかつており、この熱応力
により上記各炉壁板２４ａ，２４ｂ，２４ｃには
しばしばクラツクが発生するという問題点があ
る。

このクラツクの発生により、炉内に空気が侵入
する場合があり、そのため冷延コイルＷの表面に
酸化被膜が生じて品質不良を起こしたり、また炉
外に雰囲気ガスが流出する場合があり、この場合
はガス原単位が上昇し、さらにクラツクが多発す
ると、その分炉の修理周期が短くなる。このよう
にクラツクにより炉の保全費用が多大となる問題
点がある。

本考案は上記従来の問題点を解決するためにな
されたもので、炉壁板にかかる熱応力を低減する
ことによりクラツクの発生を防止できる熱処理炉
における輻射管取り付け構造を提供することを目
的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は熱処理炉に輻射管を取り付けるための
構造において、炉壁板に輻射管挿入孔を形成し、
該挿入孔の周辺縁部と該挿入孔を貫通する輻射管
との間に伸縮機構を設けたことを特徴としてい
る。

ここで、本考案における伸縮機構とは、上記輻
射管取付部から炉殻側板部に伝達される熱応力を
軽減するためのもので、その構造は各種あり、例
えば輻射管挿入孔の周縁部の炉殻外側にフラツト
バーを突設してなる炉殻側伸縮フランジ部と取付
フランジ部の外周縁部に折り曲げ形成されたチユ
ーブ側伸縮フランジ部との外端部を溶接すること
により実現できる。

〔作用〕

本考案に係る熱処理炉における輻射管取り付け
構造によれば、炉壁板と輻射管との接合部に伸縮
機構を設けたので、上記炉壁板にかかるラジアン
トチユーブ及び炉内からの伝熱による膨張または
収縮を吸収でき、炉壁板にかかる熱応力は大幅に
低減できる。その結果、クラツクの発生を防止で
きるから、従来クラツクの発生により生じていた
上記問題点は解消できる。

〔実施例〕

次に本考案の実施例を図について説明する。

第１図ないし第４図は本考案の一実施例による
無酸化焼鈍炉におけるラジアントチユーブの取り
付け構造を説明するためのもので、本実施例は従
来の無酸化焼鈍炉に適用した場合を例にとつて説
明する。なお、図中第６図と同一符号は同一又は
相当部分を示す。

図において、１は上記ラジアントチユーブ２２
を取り付ける側壁に採用される厚さ12mmの鋼板か
らなる炉壁板であり、これは従来の上壁板と中壁
板とチユーブ壁板とを一枚板により構成したもの
である。上記炉壁板１には、その炉内側裏面の中
央より上部には耐火断熱煉瓦を保持する多数の吊
板片２が等間隔に配設されており、その中央より
下部の長手方向にはガス切断により穿設された長
楕円形のラジアントチユーブ挿入孔３が、正面か
らみて45度の傾斜で等間隔に設けられている。ま
た、上記各ラジアントチユーブ挿入孔３の炉外側
表面の外周縁部には炉壁板１に直角になるように
フラツトバーが突設されており、これは後述の伸
縮機構を構成する炉殻側伸縮フランジ部４となつ
ている。

上記炉壁板１の外表面のラジアントチユーブ挿
入孔３上方には屈曲防止用補強部材である２本の
〓型鋼からなる炉外ステイフナ５が長手方向に溶
接されている。また同じく補強部材として、上記
炉壁板１の裏面のラジアントチユーブ挿入孔３上
方には短冊状の板片からなる多数の炉内ステイフ
ナ６が約５mmの隙間をあけて長手方向に取り付け
られている。この各炉内ステイフナ６は上記隙間
が隣接するラジアントチユーブ２２間にくるよう
配置され、またこのステイフナ６のラジアントチ
ユーブ２２間には２本のスリツト６ａが形成され
ており、さらにまた該ステイフナ６のスリツト６
ａ間はその上下面並列溶接され、この溶接部上面
にステイフナ補強板６ｂが立設され、炉壁板１に
溶接されている。なお、本実施例では、炉内ステ
イフナ６にスリツト６ａを設けたが、このステイ
フナ６はスリツト６ａ部を切断してなる３分割タ
イプにしてもよい。

７は上記ラジアントチユーブ挿入孔３に係合す
る大きさに形成された長楕円形の取付フランジ板
である。この取付フランジ板７は、ラジアントチ
ユーブ２２を貫通挿着するための孔が２カ所穿設
されており、この上方の孔９ａには円筒状の出側
チユーブ取付管１０が、また下方の孔９ｂにはこ
れも円筒状のバーナ取付管１１がそれぞれ気密に
溶接されている。

そして上記取付フランジ板７の外周縁部にはチ
ユーブ側伸縮フランジ部１２ａが外方に折り曲げ
て形成されており、この伸縮部フランジ部１２ａ
の先端部は、上記挿入孔３周縁部に突設された炉
殻側伸縮フランジ部４の先端部と一体化溶接され
ており、これにより伸縮機構１２が構成されてい
る。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例によるラジアントチユーブ２２の取り
付け構造によれば、炉壁板１とラジアントチユー
ブ２２用取付フランジ板７との接合部に炉殻側伸
縮フランジ部４とチユーブ側伸縮フランジ部１２
ａとにより伸縮機構１２を設けたので、上記ラジ
アントチユーブ２２及び炉内からの伝熱による取
付フランジ板７の膨張、収縮を上記伸縮機構１２
によつて吸収でき、炉壁板１にかかる熱応力は大
幅に低減できる。その結果、クラツクの発生を防
止でき、従つて、従来、クラツクの発生により生
じていた問題点は解消できる。

また炉壁板１を従来の３枚板を溶接してなる構
造から１枚板構造にしたので、溶接による残留応
力が生じることはなく、それだけ耐クラツク性が
向上するとともに、溶接工数が不要になることか
ら製作コストの低減が図れる。

さらに多数の炉内ステイフナ６をそれぞれ隙間
を設けて取り付けたので、該炉内ステイフナ６と
炉壁板１との熱膨張差を緩和できる。また割れの
発生しにくい隣接するラジアントチユーブ２２間
にスリツト６ａを設け、該スリツト６ａ間部分を
溶接するようにしたから、スリツト６ａからのク
ラツクが炉壁板１に伝播することはない。従つ
て、この点からも炉壁板１のクラツクを防止でき
る。

さらにまた、炉壁板１部分とラジアントチユー
ブ２２とをカセツト化したので、取り付け作業を
簡略化でき、その分、炉修費用の低減及び修理期
間の短縮が図れ、本実施例の構造によると炉修周
期が従来の５年から1.5倍の７〜８年に延長でき
る。

第５図は上記実施例における伸縮機構の変形例
を示すもので、この場合の伸縮機構は、炉壁板１
と取付フランジ板７との接合部に半割れパイプ１
５を両者間を跨いだ状態に取り付けて構成されて
おり、この場合にも上記実施例と同様に熱応力を
吸収できる効果がある。

なお、上記実施例における炉壁板１は、その表
裏面に特殊な耐熱塗料、例えばアルミナゾルやジ
ルコンフラワーを混入分散させたものを被覆して
おいたり、SiO₂、Al₂O₃、MgO、ZrO₂、TiO₂等
の溶射加工を施しておくと、表面酸化や昇温が抑
制され、亀裂や変形はさらに低減できる効果があ
る。

また、上記実施例においては、炉壁板や補強材
等の主要な溶接が終わった段階でPWHT（溶接後
熱処理）やVSR（振動応力除去）を施して変形抵
抗を向上させておいてもよい。また補強材をリブ
付型鋼やコルゲート材あるいはビルトアツプ型鋼
から選定してもよい。さらに炉修工期を一層短縮
し、エレクシヨン造作を合理化するため配管類、
耐火物類等を内作時に予めセツトしておくと極め
て実用価値が高まる。さらにまた上記実施例に際
しては、種々の目的機能を有するアダプターやア
クセサリーの付属品、例えば吊ピース、案内ピー
ス、取付ピース、肌合わせピース、拘束ピース、
往来用ピース、幅寄せピース、配管用ピース等を
取り付けておいてもよい。

〔考案の効果〕 以上のように本考案に係る熱処理炉における輻
射管取り付け構造によれば、炉壁板と輻射管との
接合部に伸縮機構を設けて、熱応力を吸収できる
ようにしたので、炉壁板にかかる熱応力は大幅に
低減でき、その結果、クラツクの発生を防止でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本考案の一実施例による
無酸化焼鈍炉におけるラジアントチユーブ取り付
け構造を説明するためのもので、第１図ａはその
伸縮機構を示す断面図、第１図ｂはその側面図、
第２図ａはラジアントチユーブを取り付けた状態
を示す断面図、第２図ｂはその側面図、第３図ａ
はその炉壁板を示す平面図、第３図ｂはその側面
図、第４図ａはその炉壁板の炉内ステイフナ部分
を示すａ−ａ線断面図、第４図ｂはその側面
図、第５図はその伸縮機構の変形例を示す断面
図、第６図は一般的な無酸化焼鈍炉を示す概略
図、第７図は従来のラジアントチユーブ取り付け
構造を示す断面図である。 図において、１は炉壁板、３はラジアントチユ
ーブ挿入孔（輻射管挿入孔）、４は炉殻側伸縮フ
ランジ部、７は取付フランジ板、１２は伸縮機
構、１２ａはチユーブ側伸縮フランジ部、２２は
ラジアントチユーブ（輻射管）、Ｗは冷延コイル
（被処理材）である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 炉壁板により箱状の炉殻を形成し、該炉殻内
   に輻射管を挿入配設して被処理材を熱処理する
   ようにした熱処理炉において、上記輻射管を炉
   壁板に取り付けるための構造であつて、上記炉
   壁板に輻射管挿入孔を形成し、該挿入孔の周縁
   部と輻射管の挿入孔貫通部分に装着された取付
   フランジ部との間に伸縮機構を設けたことを特
   徴とする熱処理炉における輻射管取り付け構
   造。 (2) 上記熱処理炉が冷間圧延鋼板コイルの無酸化
   焼鈍炉であり、上記輻射管がＵ字状のラジアン
   トチユーブであり、上記挿入孔が長円形で、取
   付フランジ部が該挿入孔に挿入可能の長円形に
   形成されており、上記伸縮機構が、上記挿入孔
   の周縁部の炉殻外側にフラツトバーを突設して
   なる炉殻側伸縮フランジ部と上記取付フランジ
   部の外周縁部に外側に折り曲げ形成されたチユ
   ーブ側伸縮フランジ部との外端部分を溶接して
   なることを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の熱処理炉における輻射管取り付け
   構造。